简述物联网系统的分层架构,简要说明各层级的功能,并结合课程内容谈谈各层有哪些物联网的技术运用,在DIY智慧小屋案例中各层都有哪些软硬件构成。

   日期:2020-05-07     浏览:122    评论:0    
核心提示:物联网大致可以分成:感知层、网络层、平台层和应用层。1、感知层——感知信息作为物联网的核心,承担感知嵌入式

 

物联网大致可以分成:感知层、网络层、平台层和应用层。

1、感知层——感知信息
作为物联网的核心,承担感知信息作用的传感器,一直是工业领域和信息技术领域发展的重点,传感器不仅感知信号、标识物体,还具有处理控制功能。感知层由各种百传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、度RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的知作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识道别物体,采集信息。
2、网络层——传输信息
传感器感知到基础设施和物品信息后,需要通过网络传输到后台进行处理。
目前,传输信息应用的网络先进技术包括第6版互联网协议(IPv6)、新型无线通信网(3G、4G、ZIGBEE、WIFI、LoRa和NB-IoT等)、自组网技术等,正在向更快的传输速度、更宽的传输带宽、更高的频谱利用率、更智能化的接入和网络管理发展。
3、平台层——阿里云物联网平台

​提供安全可靠的设备连接通信能力,支持设备数据采集上云,规则引擎流转数据和云端数据下发设备端。此外,也提供方便快捷的设备管理能力,支持物模型定义,数据结构化存储,和远程调试、监控、运维。

4、应用层——处理信息
物联网概念下的信息处理技术有分布式协同处理、云计算、群集智能等。
信息处理的目的是应用,交通物联网的信息处理是为了分析大量数据,挖掘对百姓出行和交通管理有用的信息。此外,还需要建立信息处理和发送机制体制,保证信息发送到需要的人手中。比如,把宏观的路网信息发送给管理决策人员,把局部道路通行情况发送给公众,把某条具体路段的事故信息发送给正行驶在上面的车辆,智能家居,智慧交通,环境监测等。

 

​二、我 们可以直观看到物联网的分层架构,其与智慧小屋里相对应的关系为:感知层 主要是负责通过传感器设备来识别和收集信息,我们搭建了通过 Arduino 采集 不同接口形式的传感数据的实例来学习感知层的构架; 网络层负责安全的把这 些信息进行传输,我们通过 AT 指令,将数据通过 WiFi 传送到物联网平台端。 平台层负责数据的鉴权、接入和转发,我们以阿里云为例,讲述了接入云平台 需要的鉴权方式、MQTT 协议。应用层负责结合具体的应用需求,利用 IoT Studio 这些先进的可视化工具,将建立服务编排,详细讲解了如何创立直观的 Web 显示、调度和控制的页面,并可方便地编制出手机控制的 APP,通过实例让 大家能快速掌握构架物联网系统原型的能力,并在云平台上对数据进行计算、 处理、挖掘,来实现智能化的物联网应用。

 

包含的传感器件有以下的部件:室内温湿度传感 器、室外温湿度传感器、PM2.5 传感器(使用 CO2 传感器替代)、可燃气体传 感器、土壤湿度传感器、光敏传感器,包含的执行模块有:空调、换气扇、水 泵、可调光以及调色的 LED 灯。传感信号是输入信号,由 Arduino 模块进行采 集,数据采集后,由无线模块进行传输,在小屋实例中,我们采用了 WiFi 通过 AP 进行传输的方式,通过公网传送到云平台端,实现数据的转发、处理等。云 端将控制信号发回给设备端执行。通过智慧小屋功能完整的演示,我们将传感 器和执行机构之间的逻辑关系关联起来。

 

 

 

 
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